本文關(guān)鍵詞：滾道偏心對球式自動平衡裝置動態(tài)特性影響的研究

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【摘要】：關(guān)于球式自動平衡裝置的研究,國內(nèi)外學(xué)者通常認(rèn)為滾道是無偏的,即轉(zhuǎn)子回轉(zhuǎn)軸軸心線經(jīng)過滾道的幾何中心。然而實際生產(chǎn)中,由于加工和裝配誤差等因素的影響,滾道偏心是不可避免的,因此,在研究球式自動平衡裝置時考慮滾道偏心的影響具有一定的意義。 基于上述背景,本文在查閱大量國內(nèi)外文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上,通過建立球式自動平衡裝置在滾道偏心下的數(shù)學(xué)模型,對系統(tǒng)進(jìn)行穩(wěn)態(tài)響應(yīng)求解和穩(wěn)定性計算,數(shù)值仿真與實驗研究,研究了滾道偏心對球式自動平衡裝置動態(tài)特性的影響。 本文的研究成果如下： (1)在慣性坐標(biāo)系和非慣性坐標(biāo)系下對系統(tǒng)的運(yùn)動情況進(jìn)行分析,利用達(dá)朗伯原理建立球式自動平衡裝置在滾道偏心下的數(shù)學(xué)模型,利用諧波平衡法求解了系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)響應(yīng),并根據(jù)勞斯-赫爾維茨判據(jù)對單球系統(tǒng)的完全平衡狀態(tài)進(jìn)行了穩(wěn)定性計算。 (2)通過對該數(shù)學(xué)模型進(jìn)行數(shù)值仿真及相關(guān)實驗研究,分析了滾道偏心對球式自動平衡裝置動態(tài)特性的影響,得到了過臨界轉(zhuǎn)速下滾道偏心對單球系統(tǒng)和雙球系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)振幅及滾球停留位置影響的規(guī)律。 (3)通過實驗對數(shù)值仿真進(jìn)行驗證,證明了球式自動平衡裝置在滾道偏心下的數(shù)學(xué)模型的正確性。
【關(guān)鍵詞】：球式自動平衡裝置 滾道偏心 數(shù)學(xué)建模 達(dá)朗伯原理 穩(wěn)定性分析
【學(xué)位授予單位】：中南大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號】：TH113.25
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 1 緒論9-16
• 1.1 課題來源和研究意義9
• 1.1.1 課題來源9
• 1.1.2 研究意義9
• 1.2 國內(nèi)外相關(guān)研究現(xiàn)狀9-14
• 1.2.1 被動式自動平衡裝置的研究現(xiàn)狀10-13
• 1.2.2 主動式自動平衡裝置的研究現(xiàn)狀13-14
• 1.3 本文研究內(nèi)容14-15
• 1.3.1 主要內(nèi)容14-15
• 1.3.2 研究思路15
• 1.4 本章小結(jié)15-16
• 2 球式自動平衡裝置在滾道偏心下的數(shù)學(xué)模型16-28
• 2.1 轉(zhuǎn)子動力學(xué)基礎(chǔ)16-17
• 2.1.1 剛性轉(zhuǎn)子模型16
• 2.1.2 撓性轉(zhuǎn)子模型16-17
• 2.2 平面轉(zhuǎn)子的動力學(xué)分析17-19
• 2.3 球式自動平衡裝置在滾道偏心下的建模分析19-27
• 2.3.1 結(jié)構(gòu)簡圖和物理模型19-21
• 2.3.2 數(shù)學(xué)模型的建立21-27
• 2.4 本章小結(jié)27-28
• 3 系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)響應(yīng)及穩(wěn)定性分析28-42
• 3.1 非線性振動的常用分析方法28
• 3.2 系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)響應(yīng)分析28-33
• 3.2.1 系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型轉(zhuǎn)換28-31
• 3.2.2 系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)響應(yīng)31-33
• 3.3 系統(tǒng)的穩(wěn)定性分析33-41
• 3.3.1 穩(wěn)定性理論簡述33
• 3.3.2 系統(tǒng)的擾動方程33-35
• 3.3.3 系統(tǒng)的穩(wěn)定性討論35-41
• 3.4 本章小結(jié)41-42
• 4 基于Matlab的數(shù)值仿真研究42-58
• 4.1 仿真方法與計算流程42-45
• 4.1.1 數(shù)值計算方法42
• 4.1.2 系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型的降階和計算流程42-45
• 4.2 仿真參數(shù)45-46
• 4.3 仿真結(jié)果46-57
• 4.3.1 轉(zhuǎn)速對系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)振幅的影響46-51
• 4.3.2 滾道偏心距對系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)振幅的影響51-55
• 4.3.3 滾道中心偏移角對系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)振幅的影響55-57
• 4.4 本章小結(jié)57-58
• 5 實驗研究58-87
• 5.1 實驗?zāi)康呐c內(nèi)容58
• 5.1.1 實驗?zāi)康?/span>58
• 5.1.2 實驗內(nèi)容58
• 5.2 實驗臺介紹58-63
• 5.3 振動信號采集系統(tǒng)63-68
• 5.3.1 振動信號采集系統(tǒng)硬件介紹63-65
• 5.3.2 振動信號采集系統(tǒng)軟件介紹65-68
• 5.4 實驗結(jié)果68-85
• 5.4.1 單球系統(tǒng)的實驗結(jié)果69-77
• 5.4.2 雙球系統(tǒng)的實驗結(jié)果77-85
• 5.5 實驗結(jié)論85
• 5.6 本章小結(jié)85-87
• 6 總結(jié)與展望87-89
• 6.1 本文工作總結(jié)87
• 6.2 本文的不足與展望87-89
• 參考文獻(xiàn)89-94
• 攻讀學(xué)位期間主要的研究成果94-95
• 致謝95

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：708937